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物體的光澤是指物質(zhì)對投射光的反射能力， 反射能力越強，光澤越高。在實際應用中顏料只是涂料組分之一。

影響含鈦白粉（TiO?顏料）涂料成膜后光澤的主要原因是它的粒徑和分散性，如果TiO?顏料的粒徑很小，并能均勻地分散到漆料中，則涂膜平整，光滑如鏡，光澤就好；

相反，TiO?顏料的粒徑過大，涂膜粗糙，光澤就會降低，并會帶有其他底色，著色后色調(diào)發(fā)暗涂料在線coatingol.com。

光澤是油墨的一項重要性能指標， 它對印品的外觀質(zhì)量有很大的影響。

國內(nèi)目前尚無油墨專用TiO?顏料產(chǎn)品問世，中低端油墨市場全部用國內(nèi)通用型TiO?顏料代替，不但分散性差，而且光澤低，只能用于油墨的印刷。

通常，TiO?顏料是以濃縮料漿的形式加入到油墨配方中的，TiO?顏料占料漿總量15%~80%（質(zhì)量分數(shù)，下同），TiO?顏料鈦的平均粒徑為0.01～1μm。

在油墨生產(chǎn)中，不同類型的油墨產(chǎn)品對TiO?顏料的質(zhì)量要求也各不相同。此外，在油墨配制過程中還要依據(jù)各類油墨的具體特點和要求選擇具有不同性能的TiO?顏料。

1 光澤的標識方法

一種方法是將干基顏料與標準樣品分別制成涂層進行光澤對比分析。

顏料樣品經(jīng)砂磨后分散在醇酸樹脂中，在自動噴涂設(shè)備受控條件下，噴涂于鋁板上形成均勻膜厚的涂層， 然后烘烤成型， 用Hunterlab D-48-7光澤計測20°反射率， 計算與標準樣品的光澤比值。

另一種體系是與Synocyl 9122X 樹脂混合制成40%顏料體積濃度水性丙烯酸涂料，用100μm刮刀制膜，放入無塵柜中干燥5h后，用GlossgardⅡ光澤計測20°光澤。

羅建林等在“金紅石（R）型TiO?顏料的光化學活性的檢測方法”的研究中，通過熱處理來活化R-TiO?顏料，將活化后的R-TiO?顏料加入涂料配漆中，再加入重鉻酸鉀，進行高速分散制得涂料。

將分散后的涂料涂于刮板上，得到漆膜，干燥，然后用光澤儀檢測漆膜的光澤。

國內(nèi)通常是將TiO?顏料與亞麻仁油混合在平磨儀上研磨制成膏漿， 然后用濕膜制備器涂于玻璃板上進行測量。

評價涂料的光澤雖然不完全客觀，但不同觀測人員作出的視覺分級通常有合理的相互關(guān)系。

2 國外提高TiO?顏料光澤的工藝技術(shù)現(xiàn)狀

高光澤TiO? 顏料通常表面包覆一層或多層金屬氧化物，如二氧化硅、氧化鋁、鋁-硅-鋯等，通過助氧化或共沉淀的方式摻入顏料粒子中， 加入量為TiO?顏料總量的0.5%～3%。

有機表面處理包覆羧酸、硅烷、硅氧烷、烴蠟以及與TiO? 表面反應的產(chǎn)物，加入量為TiO?顏料總量的0.5%～1.5%。

目前國內(nèi)外市場的商業(yè)化產(chǎn)品有：杜邦的R-900，單鋁包膜產(chǎn)品R700，凱米拉單鋁包膜產(chǎn)品RDI-S，杜邦硅鋁包膜產(chǎn)品R-706，日本帝國化學公司硅鋁包膜產(chǎn)品W-6042，亨茲曼的TR-52，其中TR-52和RDI-S長期占據(jù)我國高端油墨市場。

2.1 提高光澤和耐候性

Andrejs Baidins 等發(fā)明了一種高光澤、高耐候TiO?顏料的制備方法，該顏料表面包覆有多孔氧化鋁和致密氧化鋁。

其中氧化鋁的含量為TiO?顏料的2%~6%，致密氧化鋁和薄水鋁石氧化鋁的質(zhì)量比為8:1～1:2，致密氧化鋁與硫酸根離子的質(zhì)量比為10:1～1.3:1。

致密氧化鋁是一種含有硫酸根離子的氧化鋁， 其中硫酸根離子是以被吸附在氧化鋁中的形式存在， 氧化鋁與硫酸根離子的質(zhì)量比為10:1～1.3:1。

在30～65℃時，pH值為5.2～6.5的條件下，將氧化鋁與硫酸根離子接觸反應一段時間，從而使得氧化鋁致密化。

薄水鋁石是氧化鋁的一種晶態(tài)形式，含有吸附水。水分以隨機性和規(guī)律性2 種方式插入Al(OH)6八面體層中。

TiO?顏料表面涂敷致密氧化鋁使其耐久性如耐光性、粉化阻力提高。而在TiO?顏料表面涂敷薄水鋁石氧化鋁層則改善了其光澤和分散性。

Brian Tear 等提供了另外一種具有改善光澤、耐候性TiO?顏料的制備方法，TiO?顏料用多種金屬鹽處理，如1.0%～3.0%Al?O?鋁、鋯、磷化合物，至少1 種金屬鹽可以提供一價陰離子。

依據(jù)濕處理情況，一般鋁化合物（Al?O?）的加量為1.0%～3.0%；依據(jù)TiO?表面沉積情況，鋯化合物（ZrO?）的加量為0.1%～0.4%；磷化合物（P2O5）的加量為0.1%～0.5%；

有機包覆0.2%～0.4%的三羥甲基丙烷(TMP)，三羥甲基乙烷(TME)或季戊四醇。

已發(fā)現(xiàn)可溶性金屬鹽中的多價陰離子，如SO42-在包膜時離子交換過程中會依附在TiO?顏料上，常規(guī)的水洗又除不盡這些多價陰離子。

這些多價陰離子雜質(zhì)會造成絮凝， 降低分散性和最終產(chǎn)品的白度、光澤和耐候性。而含一價陰離子的金屬鹽則會降低這種趨勢。

Michael Hiew 等通過連續(xù)工藝嚴格控制pH值、溫度、硅、鋁加入時間，制得具有改善光澤和耐候性的TiO?顏料。

75 ℃條件下分3步在pH值10.0、9.4、4.9 時分別加入硅化合物， 每一步至少停留10～20min；pH值5.5～7.5、75 ℃下加入鋁化合物。

氧化硅的加量為TiO?顏料質(zhì)量的2.5%～3.5%，氧化鋁的加量為TiO?顏料的1.6%～1.9%。最后有機包覆0.2%～0.8%的TMP。

硅、鋁沉積時間10～45min，整個連續(xù)工藝包括停留時間不超過120min。該顏料有著優(yōu)異的光澤優(yōu)勢，同時在涂料和塑料中有著很好的兼容性。實驗顯示，該方法制備出的TiO?顏料分散性良好，用于涂料和塑料時不會出現(xiàn)凝聚。

布萊恩·蒂爾等針對基本不含硫酸鹽的TiO?顏料，使用鋁化合物、能夠提供單價陰離子的鋯化合物和磷酸鹽化合物濕法進行后處理， 制備了改進光澤和耐久性的TiO?顏料。

研究發(fā)現(xiàn)，在顏料和涂層表面的離子交換過程中，含有多價陰離子（即SO42-）的可溶性金屬鹽傾向于結(jié)構(gòu)上保留在顏料粒子上， 而常規(guī)的沖洗又不易除去這些多價陰離子。

在TiO?顏料進行表面處理后，可溶性多價陰離子的存在會導致凝聚作用，降低分散性并因此影響最終產(chǎn)物的遮蓋力以及顏料的光澤和耐久性。

而單價陰離子（即氯、溴、乙酸跟、氟）金屬鹽凝聚的傾向性降低，因此改進了可分散性、最終產(chǎn)物的不透明度以及TiO?顏料的光澤和耐久性。

2.2 提高光澤和分散性

John E.Halko 等在表面處理過程中降低了分散劑用量，表面沉積至少1 種一元胺鹽處理，最后制備出的TiO?顏料光澤和分散性明顯改善。

胺鹽可以是二羥甲基丙酸(DMPA)+三異丙醇胺(TIPA),DMPA+TIPA+TME，DMPA+TIPA+TMP，二羥甲基丁酸(DMBA)+TIPA，DMBA+TIPA+TME，DMPA+TIPA+TMP 組合中的1種。

DMPA 或DMBA 與TIPA 的物質(zhì)的量比為1:1～1:1.1，這樣產(chǎn)生的中性鹽沒有過量的鏈烷醇胺。胺鹽與TME或TMP的比為95:5～1:1。

胺鹽的加量為TiO?顏料質(zhì)量的0.2%~0.5%。與未處理的TiO2 顏料和單純經(jīng)TME處理或其他胺鹽處理的顏料相比，該方法制備出的TiO?顏料在分散性和光澤方面提高顯著，尤其是當其用于水性涂料時能明顯降低分散劑的用量， 這也是其最大的優(yōu)點。

Jurgen 等發(fā)明了一種適用于水性涂料的TiO?顏料，TiO?顏料在噴射磨中研磨時加入有機助磨劑，在TiO?顏料表面包覆第一層有機物， 接著包覆第二層兩性有機化合物，其加入量為0.1%～1.5%，親水-親油平衡值為10～18。

研磨助劑的加入可以降低能耗和顏料粒徑、流動性，從而改善其潤濕性、分散性和光澤。

2.3 提高抗粉化性和光澤

Peter Panek等通過依次包覆0.2%～5%鋯、0.1%～5%鈦、0.5～10%硅和鋁的氧化物、氫氧化物或磷酸鹽，并且有可能實現(xiàn)鋯、鈦、硅和鋁的共同沉淀，大大縮短了鈦白粉的后處理時間。

在提高了鈦白粉的抗粉化、光澤的同時，而不降低TiO?顏料的光學活性。

3 國內(nèi)提高TiO?顏料光澤的技術(shù)現(xiàn)狀

國內(nèi)目前針對提高TiO?顏料光澤的研究鮮見報道， 市場上一些高檔油墨為了提高遮蓋力和印刷適應性能，還是大量采用進口氯化法TiO?顏料，比如杜邦、美禮聯(lián)等公司的產(chǎn)品。

3.1 提高光澤的單一技術(shù)

劉不盡等介紹了一種提高TiO?顏料涂膜平整度和光澤的方法，將砂磨后的TiO? 顏料漿稀釋后經(jīng)100～400 目初篩，然后進入水力旋流器進一步分級，所得含細粒子的漿料進入包膜工序， 含粗粒子的漿料返回砂磨工序。

水力旋流器的直徑為0.5～2吋(即1.27~5.08cm)，壓力控制在0.3～0.7MPa。經(jīng)過2道工序后，完全去除大顆粒物質(zhì)， 從而顯著提高了鈦白粉的分散性和光澤。

鐘曉英等研究了一種高光澤、高耐候性R-TiO?顏料的鋯鋁包膜工藝。在TiO?顏料漿料中并流加入堿性鋯溶液和硫酸，維持漿料pH值在8～11，堿性鋯溶液通過在過量的可溶性碳酸鹽溶液中加入可溶性鋯鹽制得。

該發(fā)明避免了在鋯包膜過程中直接加入酸性溶液導致體系pH值改變跨越等電點引起的絮凝、沉淀現(xiàn)象，同時保證了鋯的均勻分散，有效地提高了R-TiO?顏料的光澤和耐候性。

李建鋒等研究了油墨專用TiO?顏料及其制備方法，用鋁氧化物對TiO?顏料進行包膜處理，以提高其油性體系應用光澤和分散性。

依次加入堿性鋁化合物和酸性鋁化合物水溶液，總量為懸浮液中TiO?顏料的1%～4%，其中堿性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量與酸性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量之比為1:1～1:3。

該方法可以用來處理以任何形式制得的TiO?顏料，且各步驟既可以間歇進行也可以連續(xù)進行。

陳衛(wèi)等研究發(fā)現(xiàn)當TiO?顏料漿的濃度為166.67g/L，pH值為10，溫度為70 ℃，硅的比例占鈦的1%時，經(jīng)過硅包膜的試樣白度、光澤、吸油量和耐候性都有很大提高。

3.2 提高通用型產(chǎn)品光澤的技術(shù)

李坤等研究了TiO?顏料的分散、漿液pH值、反應時間、溫度對TiO?顏料藍光白度和光澤的影響，得到包覆鋯、鋁氧化物的優(yōu)化工藝條件；

對金紅石型TiO?顏料初品進行0.5%～1.0%的氯氧化鋯、3.0%～4.5%的偏鋁酸鈉無機包覆， 經(jīng)無機包膜明顯改善了試樣的白度和光澤。

蘇振宇等介紹了一種高亮度、高白度、高光澤TiO?顏料的制備方法， 采用鋯-鋁包覆TiO?顏料的制備工藝：

先包覆0.4%～1.0%的硫酸鋯溶液， 同時用NaOH維持漿料pH值在5.0～6.5；然后依次包覆1.0%～3.0%的偏鋁酸鈉的溶液，1.5%～4.0%的硫酸鋁溶液，最后用NaOH調(diào)節(jié)漿料pH值為7.0～8.0。

該方法工藝簡單、生產(chǎn)過程高效簡潔，包覆周期短，有利于生產(chǎn)能耗的降低。

代堂軍等介紹了經(jīng)多次分散工藝制備高光澤RTiO?顏料的方法。在鈦白粉漿料中一次性加入0.1%～5.0%的硫酸鋯，然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)漿料至堿性，接著采用間接換熱方式將漿料降溫、砂磨5min，再升溫至45～55℃進行鋁包膜。

該發(fā)明在鋯包膜步驟后增加了砂磨步驟， 將因pH值改變而造成TiO?顏料團聚的粒子解聚，提高了TiO?顏料粒子的分散性，使后續(xù)的鋁包膜能夠在TiO?顏料粒子充分分散的狀態(tài)下進行，從而提高TiO?顏料的分散性，進而提高其光澤。

郭剛等發(fā)明了一種高光澤、高遮蓋R-TiO?顏料的制備方法。通過在偏鈦酸中添加鎂鹽、鋯鹽及鉀鹽等鹽分，達到提高TiO?顏料遮蓋力的效果；

通過在TiO?顏料表面進行水合TiO?及水合Al?O?等表面處理，達到提高TiO?顏料光澤的效果。

在TiO?顏料表面先包覆一層水合TiO?，以增加TiO?顏料表面活性羥基含量，這樣在后續(xù)鋁包覆過程中，水合Al?O? 可以在TiO?顏料表面更均勻、更致密的包覆，從而改善鈦白粉與油墨樹脂的親和性，大幅度提高TiO?顏料在油墨中的光澤。

3.3 提高其他應用領(lǐng)域產(chǎn)品光澤的技術(shù)

段海婷采用ZrO?/SiO?/Al?O?包覆的R-TiO? 顏料用于PVC塑料時，TiO?顏料粒子分散均勻， 顆粒團聚現(xiàn)象不明顯，該PVC塑料制品具有優(yōu)異的白度、光澤以及耐候性等性能。

郭剛等采用超高速分散-熔融共混法制備了納米R-TiO?改性聚酯/TGIC（異氰脲酸三縮水甘油酯）粉末涂料，通過192h人工紫外加速老化后對比發(fā)現(xiàn)：納米R-TiO?改性粉末涂料的光澤保持率在50%以上，比未改性配方提高了4 倍。

4 結(jié)語

TiO?顏料選擇的關(guān)鍵是光澤和耐久性。在內(nèi)墻、油墨、涂料方面若要求高光澤，可選擇陶瓷級TiO?顏料。

在外墻建筑涂料中（中等耐久性）若要求高光澤，可選擇高光通用級TiO?顏料。在汽車、管道涂料中（高耐久性）若要求高光澤，可選擇高光抗粉化級TiO?顏料。

雖然用于提高TiO?顏料光澤的方法多種多樣，但其中鋁化合物的加入是必不可少的，也是最為根本有效的。